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第一節(jié)碳素工具鋼

碳素工具鋼是含碳0.65 -1.35%的碳鋼，按其雜質(zhì)含量的不同，可分為優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼和高級(jí)優(yōu)質(zhì)碳素工具鋼，碳素工具鋼生產(chǎn)成本比較低，原材料容易取得，加工性能良好，廣泛地用于制造各種工具、模具、量具、手用刀具和低速小切削用量的機(jī)用刃具．

一、碳素工具鋼的退火

碳素工具鋼鍛后因硬度高，不易進(jìn)行切削加工，有較大應(yīng)力，組織上又不符合淬火要求，故應(yīng)進(jìn)行球化退火（詳見第二編碳素工具鋼的球化退火）．退火工藝見表25-2．即加熱到Acl+ 20- 30℃的溫度并緩慢冷卻時(shí)，可得到厚壁不銹鋼管球狀珠光體，正常球化退火組織應(yīng)符合冶標(biāo)YB 5-59所規(guī)定的第一級(jí)別，并且鋼材中不允許有網(wǎng)狀碳化物，殘存破碎的網(wǎng)狀碳化物也應(yīng)符合標(biāo)準(zhǔn)所規(guī)定的第二級(jí)別．

二、碳素工具鋼的淬火加熱溫度和加熱時(shí)間淬火加熱溫度要根據(jù)鋼種來(lái)確定，同時(shí)考慮性能要求、工件形狀、大小及冷卻介質(zhì)等影響因素．T7鋼為亞共析鋼，其淬火加熱溫度應(yīng)在AC3點(diǎn)以上，使其原始組織中的鐵索體完全溶入奧氏體，防止淬火后出現(xiàn)軟點(diǎn)。

對(duì)于過(guò)共析鋼，應(yīng)采用不完全淬火，即淬火加熱溫度為Acl+ 30 - sooc．以保證淬火后能獲得在馬氏體基體上均勻分布著小顆粒狀的過(guò)剩碳化物的組織，如圖25-1所示，以提高耐磨性和其它機(jī)械性能，如果淬火溫度超過(guò)Ac,n時(shí)，不僅會(huì)引起晶粒長(zhǎng)大，降低塑性，而且由于過(guò)剩碳化物溶解于奧氏體，使淬火后殘余奧氏體厚壁不銹鋼管量增加，降低工具的使用性能。圖25-2為淬火溫度與機(jī)械性能的關(guān)系，淬火溫度的變化引起奧氏體晶粒度的變化是造成機(jī)械性能變化的主要原因．過(guò)共析鋼由于未溶碳化物有阻止晶粒長(zhǎng)大作用，所以它的過(guò)熱傾向較小．在770-7900C加熱時(shí)，能保持細(xì)小晶粒．在加熱到825℃時(shí)，晶粒度在4-5級(jí)，只有當(dāng)加熱到850℃時(shí)，晶粒才變得十分粗大．

共析鋼的加熱溫度范圍窄，容易發(fā)生過(guò)熱，如T8鋼甚至只加熱到780℃時(shí)，晶粒已有些粗大（5級(jí)），加熱到800℃以后，晶粒顯著粗大．當(dāng)處理的工具為細(xì)長(zhǎng)件，或熱處理后磨量很小的工件時(shí)，主要矛盾是變形問(wèn)題，因此淬火溫度取下限；反之，當(dāng)處理工件尺寸較大且形狀簡(jiǎn)單時(shí)，或要求表面高硬度的工件，可采用上限淬火溫度。碳素工具鋼的淬火加熱時(shí)間，可按加熱時(shí)間系數(shù)12 -14秒／毫米（鹽浴爐）或50-80秒／毫米（電爐）計(jì)算，同時(shí)考慮裝爐量、爐子功率等因素．

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